簡(jiǎn)單機(jī)械2課件-2023-2024學(xué)年浙教版科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)

第四課時(shí)機(jī)械效率1.有用功（W有）：提升重物的過程中，必須做的功。2.額外功（W額）：為了達(dá)到工作目的，并非我們所需要但又不得不做的功。3.總功（W總）：即有用功與額外功的總和。shW有=G1h

人的拉力F（動(dòng)力）對(duì)動(dòng)滑輪（機(jī)械）所做的功W總=F動(dòng)力S動(dòng)力一般不直接計(jì)算（滑輪自重、摩擦等）

借助動(dòng)滑輪用F的拉力將重為G1的物體提升h高度F

G1

W總=W有+W額總功=人提供的能量有用功=重物增加的勢(shì)能額外功=動(dòng)滑輪增加的勢(shì)能+

摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功?提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功?提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是額外功。區(qū)分有用功與額外功

工人用桶提沙子，將沙子運(yùn)上二樓請(qǐng)分別計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少？一、有用功、額外功、總功沙子重80

N;人體重400N;桶重20N;地面到二樓高6m3m3m對(duì)沙子做功對(duì)桶做功W1=480J克服自重做功總功3000J額外功2520JW2=120JW3=2400J有用功480J

你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？W有用W總×100%=16%480J3000J×100%=W總=W有+W額①機(jī)械效率通常用百分率表示沒有單位。②由于存在額外功，有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于100%即：η<1二、機(jī)械效率定義：有用功跟總功的比值。公式：【p97】在使用機(jī)械工作時(shí)，有用功在總功中所占的比例越多越好。它反映了機(jī)械的一種性能，物理學(xué)中表示為機(jī)械效率η。音標(biāo)/'i:t?/，中文讀音為“伊塔”問題①：你希望額外功大一些還是小一些？F滑輪組的機(jī)械效率是78%，它表示什么意思？

使用滑輪組提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是78%，也可以說有用功在總功中占有78%，另外的22％是額外功。問題②：你用滑輪組提升重物的過程中，需要做哪些額外功？①克服動(dòng)滑輪自重做功

；

②克服摩擦力做功③克服繩子自身重力做功額外功小一些較好。A1.關(guān)于機(jī)械效率，以下說法正確的是（）D.省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高C.做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高B.單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高A.機(jī)械效率總小于12.某機(jī)械的機(jī)械效率是75%，這說明使用這一裝置做功()D.額外功占總功的3/4

C.總功是有用功的3倍B.有用功是額外功的3倍A.總功是額外功的3倍B【例1】如圖所示的動(dòng)滑輪，用280牛的力提升重為400牛的重物，動(dòng)滑輪重60牛，要使重物上升2米，求：該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率？（摩擦及繩的重力不計(jì)）三、機(jī)械效率——?jiǎng)踊喛偣蠢λ龅墓κ牵篧總=Fs=280?！?米=1120焦有用功即提升重物所做的功是：W有=G物h=400?！?米=800焦η=W有用W總×100%=800焦1120焦×100%≈71.4%拉力移動(dòng)距離為s=2h

=4米四、機(jī)械效率——滑輪組F實(shí)驗(yàn)原理注意事項(xiàng)

豎直向上，緩慢拉動(dòng)測(cè)力計(jì)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/m有用功W有/J拉力F/N拉力移動(dòng)距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η10.500.0300.0150.300.0870.02657.47%21.000.0300.0300.400.0910.03688.69%31.500.0300.0450.590.0860.05088.76%四、機(jī)械效率——滑輪組結(jié)論：

同一滑輪組,提升物重越大，機(jī)械效率越高。η==關(guān)于測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的幾點(diǎn)說明：===1.在測(cè)滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，可以不測(cè)量S和h；2.若不考慮繩重和摩擦，只計(jì)動(dòng)滑輪重時(shí)：F=(G+G動(dòng))/nη=G+G動(dòng)Gη=即：即：η=G+G動(dòng)GF結(jié)論①：動(dòng)滑輪重一定,物重越大，機(jī)械效率越高。結(jié)論②：物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。摩擦、繩重（輪與軸及輪與繩之間）

（減小摩擦可以減少額外功，提高機(jī)械效率）如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑、采用輕質(zhì)細(xì)繩物重

（物重增加，機(jī)械效率也提高）動(dòng)滑輪重

（動(dòng)滑輪重減小，機(jī)械效率也提高）影響滑輪組機(jī)械效率的因素例2（2019?荊門）如圖用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦的影響，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，則下列判斷正確的是（）①A物體比B物體輕②提升A的拉力較大③提升A所做的額外功較少④提升A做的有用功較多A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④A更重B提升A的拉力較大提升A做的有用功較多例3（2019?福建）工人用如圖的機(jī)械將物體勻速提升到某一高度，若物體的重力與滑輪的重力之比G物∶G滑輪=9∶1，忽略繩重與摩擦的影響，則機(jī)械效率為（）A．10%B．45%

C．80%

D．90%D3.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，拉力F的大小為30N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為(

)A.45N、50%

B.45N、75%C.60N、50%

D.60N、75%Bf=45N五、機(jī)械效率——斜面如圖斜放的平板構(gòu)成了一個(gè)斜面.為什么搬運(yùn)貨物時(shí)要用斜面？斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，利用它可以更省力地將貨物從低處搬運(yùn)到高處。五、機(jī)械效率——斜面hlfFGNW有用=G·hW總=F·lW額外=f·l不做功即：η=FLGh計(jì)算斜面的機(jī)械效率我們需要測(cè)量哪些量？斜面的機(jī)械效率與1.斜面的粗糙程度有關(guān)：同一斜面，拉同一物體，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。2.斜面的傾斜程度有關(guān)：粗糙程度相同，拉同一物體，斜面越陡（傾角越大），拉力越大，效率越高。實(shí)驗(yàn)時(shí)沿斜面勻速拉動(dòng)木塊，并在拉動(dòng)中讀出拉力的大小。探究：影響斜面機(jī)械效率的因素4.如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。貨物A的速度為v=2m/s，經(jīng)過t=10s，貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對(duì)繩的拉力F的功率P=120kW，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：（1）t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功；（2）汽車對(duì)繩的拉力大??；（3）斜面的機(jī)械效率。解：（1）t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功：

W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；（2）由圖知，n=3，拉力端移動(dòng)速度：v=3v物=3×2m/s=6m/s，由P=Fv可得汽車對(duì)繩的拉力大?。海?）不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，滑輪組對(duì)重物做的功等于汽車對(duì)繩的拉力所做的功，即W總=1.2×106J：斜面的機(jī)械效率：種子的發(fā)芽率樹的成活率油煙凈化率工作效率“率”：比例；兩個(gè)相關(guān)的數(shù)在一定條件下相比所得的值你知道生活中含的詞